【直播】【国际青年学者科学论坛】加州理工学院黄政宇博士：多物理场建模与仿真中的数学

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本次论坛由蔻享学术主办，于2021年10月21日10:00开始，授权蔻享学术进行网络直播。

“国际青年学者科学论坛” 聚焦基础科学相关前沿研究，是促进国内外交叉学科领域青年学者学术交流及合作的研讨会，旨在为一线科研人员提供一个自由开放的交流平台，促进学术发展。论坛面向全方面科研工作者，欢迎广大青年研究工作者参与讨论、交流、报告！

多物理场建模与仿真中的数学

报告人

黄政宇 | 加州理工学院

主持人

陈钇帆 | 加州理工学院

时间

2021年10月21日10:00

报告摘要

结合数学、物理和高性能计算来分析复杂系统的多物理场的建模和仿真，正迅速成为现代工程和科学不可或缺的一部分。然而，最先进的多物理场模拟与现实之间仍然存在显着差异，这可能导致生命或财产的灾难性损失（例如，欧洲的Schiaparelli火星着陆器坠毁，美国西部破纪录的热浪， 中国河南洪水灾害）。这种模拟的核心挑战包括：多物理场系统在时空上的多重尺度、各个物理系统之间的强耦合效应、以及现实中的巨大不确定性。在本次报告中，我将讨论如何结合理论、高性能计算、数据和机器学习来缩小这个差异。虽然绝大多数物理系统都能用已知的偏微分方程来描述，但是对于复杂系统，现在的计算能力并不能解析其中小尺度的过程。机器学习具有不可否认的潜力来从大量的数据中学出简化模型。然而，大多实验数据并没有提供小尺度过程的直接信息，我们也并不希望用机器学习替代传统求解器。我们更加关注：如何有效地利用这些实验数据、如何使由传统偏微分方程求解器和数据驱动的简化模型结合的混合求解器更加稳定，以及如何自动化偏微分方程求解器的基于数据的参数校准过程。这些想法将通过两个项目来展示，即火星降落伞的模拟和全球气候模拟。

报告人介绍

图 | 黄政宇
黄政宇， 2014年于北京大学数学系获得学士学位，2020年于斯坦福大学应用数学系和航空航天系获得博士学位，现在在加州理工应用数学系和环境科学与工程系从事博士后研究。研究兴趣在于数值计算方法，包括浸入边界法、自适应法、高阶方法，和机器学习方法，包括基于物理的神经网络、贝叶斯推理、模型简化、不确定性量化，希望能建立新的数学工具来准确模拟现实工程应用和重要自然现象。博士论文获得斯坦福Gene Golub Dissertation Award。

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编辑：黄琦
海报：黄琦

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